專(zhuān)利名稱(chēng)：拋物柱面聚光半圓柱面閉合腔體采光太陽(yáng)能熱電采光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)，特別是一種利用拋物柱面聚光原理接收太 陽(yáng)能的拋物柱面聚光半圓柱面閉合腔體采光太陽(yáng)能熱電采光裝置，該裝置通過(guò)反光面的反 光聚焦作用接收太陽(yáng)能，可大幅提高太陽(yáng)能的接收效率。
技術(shù)背景太陽(yáng)能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，也不會(huì)造成環(huán)境污染，如今，無(wú)論在 沿海城市，還是在內(nèi)陸城市，太陽(yáng)能產(chǎn)品正越來(lái)越多地進(jìn)入人們的視野，太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng) 能草坪燈、太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能樓道燈、公交站臺(tái)燈、交通信號(hào)燈等等，各種太陽(yáng)能熱水器 也已經(jīng)走近千家萬(wàn)戶(hù)。但這些太陽(yáng)能產(chǎn)品大多數(shù)都沒(méi)有聚光功能，造成太陽(yáng)能利用率低下。 太陽(yáng)能接收元件表面的光強(qiáng)提高一倍，太陽(yáng)能接收元件的接收效率將提高一倍，目前太陽(yáng) 能產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)主要是太陽(yáng)能接收效率之爭(zhēng)，可見(jiàn)提高接收效率對(duì)整個(gè)行業(yè)重要程 度，因此能否有效的提高太陽(yáng)能接收元件的光照強(qiáng)度，就成為人們利用太陽(yáng)能時(shí)最為關(guān)注 的問(wèn)題。近些年，國(guó)外在一些太陽(yáng)能電站的光伏矩陣中實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能聚光接收，國(guó)內(nèi)也有 類(lèi)似的試驗(yàn)裝置，但這些裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)高難以在太陽(yáng)能家用產(chǎn)品上得到推廣
實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的聚光裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)高等缺點(diǎn).本實(shí)用新型 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、成 本低的太陽(yáng)能聚光接收裝置、它可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的聚光接收。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在一個(gè)長(zhǎng)方形箱體內(nèi)安裝了多 個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊拋物柱面反光鏡和一個(gè)光能接收 器構(gòu)成，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)整齊排列在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，在長(zhǎng)方形箱體的上方安裝了一 個(gè)水箱，在長(zhǎng)方形箱體的上面蓋有一塊平面透明蓋板，平面透明蓋板將各太陽(yáng)能聚光接收 機(jī)構(gòu)封閉在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的開(kāi)口正對(duì)平面透明 蓋板，各個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線(xiàn)相互平行，各個(gè)太陽(yáng)能聚光接收 機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線(xiàn)位于同一個(gè)與平面透明蓋板平行的平面上，各個(gè)太陽(yáng)能聚光 接收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線(xiàn)上。各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器由一根長(zhǎng)直的半圓柱面空心導(dǎo)熱管、一塊長(zhǎng) 直的半圓柱面太陽(yáng)能電池板、一根長(zhǎng)直的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋和兩塊長(zhǎng)方形平面反光鏡構(gòu) 成，各光能接收器的半圓柱面太陽(yáng)能電池板緊密粘合在該光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱 管的表面上，各個(gè)光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的下端通過(guò)一根冷水管與水箱相通， 各個(gè)光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的上端通過(guò)一根熱水管與水箱相通。各光能接收器的兩塊長(zhǎng)方形平面反光鏡對(duì)稱(chēng)的位于該光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的對(duì)稱(chēng)面的兩側(cè)，其中一塊長(zhǎng)方形平面反光鏡的一條長(zhǎng)邊與該半圓柱面空心導(dǎo)熱 管的一條直邊相連接，另一塊長(zhǎng)方形平面反光鏡的一條長(zhǎng)邊與該半圓柱面空心導(dǎo)熱管的另 一條直邊相連接，兩塊長(zhǎng)方形平面反光鏡的另外兩條長(zhǎng)邊之間形成一條寬度相同的光線(xiàn)入 射狹縫，該光能接收器的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋蓋在該光線(xiàn)入射狹縫上，各太陽(yáng)能聚光接收 機(jī)構(gòu)的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋、半圓柱面空心導(dǎo)熱管和兩塊長(zhǎng)方形平面反光鏡構(gòu)成一個(gè)閉合 空腔。 各光能接收器的半圓柱面太陽(yáng)能電池板緊密粘合在該光能接收器的半圓柱面空 心導(dǎo)熱管的表面上，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的開(kāi)口正對(duì) 該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面使粘合在半圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面 上的半圓柱面太陽(yáng)能電池板正對(duì)該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面，各太 陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的兩塊小平面反光鏡之間形成的光線(xiàn)入射狹縫與該太陽(yáng) 能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線(xiàn)相互重合，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的 半圓柱面空心導(dǎo)熱管的軸線(xiàn)和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋的軸線(xiàn)與該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋 物柱面反光鏡的焦線(xiàn)相互重合。當(dāng)太陽(yáng)光垂直于平面透明蓋板入射時(shí)，入射光線(xiàn)通過(guò)各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋 物柱面反光鏡的反射聚焦后都能穿過(guò)兩塊小平面反光鏡之間形成的光線(xiàn)入射狹縫垂直照 射在各光能接收器的半圓柱面太陽(yáng)能電池板上，照射在各光能接收器的半圓柱面太陽(yáng)能電 池板上的光能一部分通過(guò)各光能接收器的半圓柱面太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一 部分通過(guò)各光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管轉(zhuǎn)換為熱能，因各光能接收器的半圓柱面透 明導(dǎo)光蓋、半圓柱面空心導(dǎo)熱管和兩塊小平面反光鏡構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且兩塊小平面 反光鏡之間形成的光線(xiàn)入射狹縫很窄，進(jìn)入該光線(xiàn)入射狹縫的光線(xiàn)經(jīng)各光能接收器的兩塊 小平面反光鏡的反射再次照射在各光能接收器的半圓柱面太陽(yáng)能電池板上，光能的大部分 在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉(zhuǎn)換率。本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)各拋物柱面反光鏡的反光聚焦作用大幅提高了 照射在光能接收器上的太陽(yáng)光的強(qiáng)度，因而大幅提高了光能接收器的光電和光熱轉(zhuǎn)換率， 實(shí)現(xiàn)了在強(qiáng)光和弱光的環(huán)境下都有較高的光電和光熱轉(zhuǎn)換率。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)剖視圖的放大圖。圖4是拋物柱面的示意圖。在圖4的拋物柱面構(gòu)成圖中拋物線(xiàn)L，準(zhǔn)線(xiàn)Li，頂點(diǎn)0，焦點(diǎn)f，對(duì)稱(chēng)軸L2，拋物柱 面S，準(zhǔn)平面Sl，對(duì)稱(chēng)面S2，焦線(xiàn)L3。
具體實(shí)施方式
在圖1和圖2中，在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)安裝了由拋物柱面反光鏡1-1-1和光能接 收器1-2-1構(gòu)成的太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)一、由拋物柱面反光鏡1-1-2和光能接收器1-2-2構(gòu)成的太 陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)二、由拋物柱面反光鏡1-1-3和光能接收器1-2-3構(gòu)成的太陽(yáng) 能聚光接收機(jī)構(gòu)三、由拋物柱面反光鏡1-1-4和光能接收器1-2-4構(gòu)成的太陽(yáng)能聚光接收 機(jī)構(gòu)四、由拋物柱面反光鏡1-1-5和光能接收器1-2-5構(gòu)成的太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)五，五個(gè) 太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的整齊排列在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)，五個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和 各項(xiàng)尺寸相同，五個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，在長(zhǎng)方形 箱體3-1的上面蓋有一塊平面透明蓋板4-1，平面透明蓋板4-1將五個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu) 的封閉在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)。五個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的開(kāi)口正對(duì)平面透明蓋板，五個(gè)太陽(yáng) 能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線(xiàn)相互平行，五個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面 反光鏡的焦線(xiàn)位于同一個(gè)與平面透明蓋板平行的平面上，各個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能 接收器安裝在該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線(xiàn)上。圖3中給出了第一太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在圖3中第一太陽(yáng)能聚光接收機(jī) 構(gòu)由拋物柱面反光鏡1-1-1和光能接收器1-2-1構(gòu)成，光能接收器1-2-1由小平面反光鏡 7-1-1、小平面反光鏡7-1-2、半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1、半圓柱面太陽(yáng)能電池板10-1和半圓 柱面透明導(dǎo)光蓋6-1構(gòu)成，半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1上端通過(guò)熱水管9-1-1與水箱8-1相 通，半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1下端通過(guò)冷水管9-1-2與水箱8-1相通，半圓柱面太陽(yáng)能電池 板10-1緊密粘合在半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1的表面上。小平面反光鏡7-1-1和小平面反光鏡7-1-2對(duì)稱(chēng)的位于半圓柱面空心導(dǎo)熱管5_1 的對(duì)稱(chēng)面的兩側(cè)，其中小平面反光鏡7-1-1的一條長(zhǎng)邊與半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1的一條 直邊相連接，小平面反光鏡7-1-2的一條長(zhǎng)邊與半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1的另一條直邊相 連接，小平面反光鏡7-1-1和小平面反光鏡7-1-2的另外兩條長(zhǎng)邊之間形成一條寬度相同 的光線(xiàn)入射狹縫，半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-1蓋在該光線(xiàn)入射狹縫上，半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-1、 半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1、小平面反光鏡7-1-1和小平面反光鏡7-1-2構(gòu)成一個(gè)閉合空腔。半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1的開(kāi)口正對(duì)拋物柱面反光鏡1-1-1的反光面，半圓柱面 空心導(dǎo)熱管5-1的軸線(xiàn)和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-1的軸線(xiàn)與拋物柱面反光鏡1-1-1的焦線(xiàn) 相互重合，小平面反光鏡7-1-1和小平面反光鏡7-1-2之間形成的光線(xiàn)入射狹縫與拋物柱 面反光鏡1-1-1的焦線(xiàn)相互重合，半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-1、半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1、小平 面反光鏡7-1-1和小平面反光鏡7-1-2構(gòu)成一個(gè)閉合空腔。當(dāng)太陽(yáng)光垂直于平面透明蓋板4-1入射時(shí)，入射光線(xiàn)通過(guò)拋物柱面反光鏡1-1-1 的反射聚焦后都能穿過(guò)小平面反光鏡7-1-1和小平面反光鏡7-1-2之間形成的光線(xiàn)入射 狹縫垂直照射在半圓柱面太陽(yáng)能電池板10-1上，照射在半圓柱面太陽(yáng)能電池板10-1上的 光能的一部分通過(guò)半圓柱面太陽(yáng)能電池板10-1轉(zhuǎn)換為電能，另一部分通過(guò)半圓柱面空心 導(dǎo)熱管5-1轉(zhuǎn)換為熱能，因半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-1、半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-1、小平面反 光鏡7-1-1和小平面反光鏡7-1-2構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且小平面反光鏡7-1-1和小平面 反光鏡7-1-2之間形成的光線(xiàn)入射狹縫很窄，進(jìn)入該光線(xiàn)入射狹縫的光線(xiàn)經(jīng)小平面反光鏡 7-1-1和小平面反光鏡7-1-2的反射再次照射在半圓柱面太陽(yáng)能電池板10-1上，光能的大 部分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此大幅提高了光能接收?-2-1的光電和光熱轉(zhuǎn) 換率，各個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和光能接收過(guò)程與光能接 收器1-2-1相同。
權(quán)利要求1. 一種拋物柱面聚光半圓柱面閉合腔體采光太陽(yáng)能熱電采光裝置，由長(zhǎng)方形箱體、水 箱、冷水管、熱水管、平面透明蓋板和太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)構(gòu)成，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)都 由一塊拋物柱面反光鏡和一個(gè)光能接收器構(gòu)成，其特征是各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能 接收器由一根長(zhǎng)直的半圓柱面空心導(dǎo)熱管、一塊長(zhǎng)直的半圓柱面太陽(yáng)能電池板、一根長(zhǎng)直 的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋和兩塊長(zhǎng)方形平面反光鏡構(gòu)成，各光能接收器的半圓柱面太陽(yáng)能電 池板緊密粘合在該光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)光 能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的開(kāi)口正對(duì)該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的 反光面使粘合在半圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上的半圓柱面太陽(yáng)能電池板正對(duì)該太陽(yáng)能聚 光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的兩塊小平 面反光鏡之間形成的光線(xiàn)入射狹縫與該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線(xiàn)相 互重合，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的軸線(xiàn)和半圓柱面透明 導(dǎo)光蓋的軸線(xiàn)與該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線(xiàn)相互重合。
專(zhuān)利摘要一種拋物柱面聚光半圓柱面閉合腔體采光太陽(yáng)能熱電采光裝置，由長(zhǎng)方形箱體、水箱、冷水管、熱水管、平面透明蓋板和太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該裝置通過(guò)拋物柱面的反光聚焦作用接收太陽(yáng)能，可大幅提高太陽(yáng)能的接收效率，可用來(lái)實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)光和弱光的環(huán)境下太陽(yáng)能的采集和接收。
文檔編號(hào)F24J2/10GK201875933SQ20102058200
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者張立君 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院